Chapter 3 离子源

应用范围： 气体和一定蒸汽压的液体样品分析。 应用领域： 化学、材料科学、环境科学、地球科学等。
(7)，基质辅助激光脱附电离离子源
(MALDI)
无基质激光脱附电离离子源
MALDI Source
MALDI Source
无基质激光脱附电离质谱结构示意图
(8)，（表面）脱附电喷雾电离离子源
Desorption ElectroSpray Ionization, DESI
应用范围： 气体样品分析。 应用领域： 化学，环境科学，地球科学等。
(4)，诱导耦合等离子体电离离子源
(Inductively Coupled Plasma Ion Source) 技术方法： 通过将含有样品成分的Ar气直接放电 并产生高温等离子体而产生样品离子。
一种ICP离子源
ICP离子源结构示意图
ESI 离子源结构示意图
ESI Source
ESI Source
ESI Mechanism
ESI Source
ESI setup
MALDI Source
(6)，高能粒子轰击电离离子源
(High-Energy Particle Impact) 技术方法： 通过使用高能粒子，如Cf + 、Ar+、 Cs +等轰击固体表面产生样品离子。
应用范围： 气体，液体，和固体样品分析。 应用领域： 化学，物理学，材料科学，环境科学，地 球科学等。
1，分子离子产生技术
(1)，电子轰击电离离子源 (2)，化学电离离子源 (3)，光电离离子源 (4)，场致电离离子源 (5)，电喷雾电离电离离子源 (6)，高能粒子轰击电离离子源 (7)，基质辅助激光脱附电离离子源 (8)，(表面)脱附电喷雾电离离子源 (9), 实时直接分析离子源
第三章 用于质谱仪的离子源技术
（Ion Sources For Mass Spectrometry）
质谱仪器的组成
一般质谱仪需具备以下组成部分:
(1). 离子源: 用于产生样品离子。
(2). 离子光学系统: 用于高效传输离子。 (3). 离子质量分析器: 用于分离各种离子。 (4). 离子探测器: 用于检测离子信号。 (5). 真空系统。 (6). 信号记录和处理系统。
DART离子源
DART原理示意图
DART原理与过程
DART原理与过程
DART原理与过程
DART原理与过程
DART原理与过程
DART原理与过程
DART原理与过程
DART应用
其它离子源：
仍然是大家研究的内容
Collision Cascade
Incident primary ion

Secondary ions
Transient depth Cascade mixing
Steady state depth
Cf 粒子轰击电离离子源示意图
质谱表面成像方法
By rastering a finely focused ion beam over the surface, like an electron beam in an electron microprobe, mass resolved secondary ion images (chemical maps) can be obtained simultaneously.
(1)，热电离离子源
(Thermal Ionization Ion Source) 技术方法： 最早用于质谱仪的电离技术。它是 利用电热丝产生的热量将样品气化，并 进一步电离产生离子。
应用范围： 气体，液体，和固体样品分析。 应用领域： 地球化学，核科学和技术
(2)，火化放电电离离子源 (Spark Ion Source)
(1)，电子轰击电离离子源
(Electron Ionization，EI)
技术方法： 用一定能量的电子束轰击气体样品分子而 产生样品离子。
EI离子源结构示意图
应用范围： 气体和一定蒸汽压的液体样品分析。 应用领域： 化学、物理学、材料科学、环境科学、地 球科学等。
(2)，化学电离离子源
(Chemical Ionization， CI) 技术方法： 通过用一定能量的离子束，如CH5+， C2H5 +与气体样品分子的质子转移反应 而产生样品离子。
技术方法： 样品靶作为一个电极，有一小孔的 钽（Tantalum）块作为另一个电极。通 过它们之间的放电产生样品离子。
应用范围： 导电固体样品分析。 应用领域： 金属样品中的杂质成分分析
(3)，流动放电电离离子源
(Glow Discharge Ion Source)
技术方法： 将气体样品通过两个放电电极之间 而产生样品离子。
由于质谱仪只能分析气相中 的离子，所以离子源必须是能 够将气体，液体，和固体样品 电离并产生气相离子。
1，原子离子产生技术 2，分子离子产生技术
1，原子离子产生技术
(1)，热电离离子源; (2)，火化放电电离离子源; (3)，等离子体电离离子源;（缺此部分PPT） (4)，流动放电电离离子源; (5)，诱导耦合等离子体电离离子源.
CI离子源结构示意图
应用范围： 气体和一定蒸汽压的液体样品分析。 应用领域： 化学、材料科学、环境科学、地球科学等。
(3)，光电离离子源
(Photoionization) 技术方法： 通过用紫外光照射样品分子而产生 样品离子。
应用范围： 气体和一定蒸汽压的液体样品分析。 应用领域： 化学、材料科学、环境科学、地球科学等。
Cooks et al, Science 2004, 306: 471
DESI离子源基本结构和过程
DESI离子源基本结构和过程
DESI 用于离子成像质谱分析
(9)，实时直接分析离子源
（Direct Analysis in Real Time， DART）
DART特点

•Analyzes the sample in open air •No sample loss or risk to vacuum •Does not require solvents •No waste disposal problems •No plumbing •No unwanted reactions
(4)，场致电离离子源
(Field Ionization， FI) 技术方法： 通过使气相样品分子通过一高电压 电极附近失去电子而产生样品离子。
Hale Waihona Puke Baidu
应用范围： 气体，和一定蒸汽压的液体样品分析。 应用领域： 化学，材料科学，环境科学，地球科学等。
(5)，电喷雾电离离子源
(Electrospray Ionization， ESI)